計(jì)算機(jī)技術(shù)和人類基因組計(jì)劃的發(fā)展，應(yīng)運(yùn)而生了一門新興的學(xué)科——生物信息學(xué)，該學(xué)科包含了兩個(gè)交叉領(lǐng)域的工作：用于建立現(xiàn)代生物學(xué)所需信息系統(tǒng)框架(支持生物學(xué)的信息管理系統(tǒng)、分析工具和通訊網(wǎng)絡(luò))的研究開發(fā)工作，即傳統(tǒng)意義上的生物信息學(xué)(bioinformatics);旨在理解基本生物學(xué)問題的基于計(jì)算的研究工作，即計(jì)算生物學(xué)(computational biology)。

　　生物信息學(xué)和基因組研究(Bioinformatics and Genome Research)系列會(huì)議于1990年開始舉辦，1997年6月11~12日在美國(guó)加州舊金山舉辦了第六屆國(guó)際生物信息學(xué)和基因組研究年會(huì)，年會(huì)的主要議題包括正在出現(xiàn)的新技術(shù)、基因的功能分析、新的數(shù)據(jù)工具和制藥先導(dǎo)的基因和蛋白質(zhì)發(fā)現(xiàn)[1]。現(xiàn)將有關(guān)內(nèi)容簡(jiǎn)介如下：

　　一、正在出現(xiàn)的技術(shù)

　　Klingler(Lncyte pharmaceuticals,PaloAlto,CA,USA)強(qiáng)調(diào)基因組學(xué)正推動(dòng)制藥業(yè)進(jìn)入信息時(shí)代。隨著不斷增加的序列、表達(dá)和作圖數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，描述和開發(fā)這些數(shù)據(jù)的信息工具變得對(duì)實(shí)現(xiàn)基因組研究的任務(wù)至關(guān)重要。他談到了Incyte pharmaceuticals對(duì)大規(guī)模基因組數(shù)據(jù)和生物信息學(xué)的貢獻(xiàn)。

　　Lipshutz(Affymetrix,Santa clara,CA,USA)描述了一種利用DNA探針陣列進(jìn)行基因組研究的方法，其原理是通過更有效有作圖、表達(dá)檢測(cè)和多態(tài)性篩選方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人類基因組的測(cè)序。光介導(dǎo)的化學(xué)合成法被應(yīng)用于制造小型化的高密度寡核苷酸探針的陣列，這種通過軟件包件設(shè)計(jì)的寡核苷酸探針陣列可用于多態(tài)性篩查、基因分型和表達(dá)檢測(cè)。然后這些陣列就可以直接用于并行DNA雜交分析，以獲得序列、表達(dá)和基因分型信息。Milosavljevic(CuraGen, Branford, CT, USA)介紹了一種新的基于專用定量表達(dá)分析方法的基因表達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)，以及一種發(fā)現(xiàn)基因的系統(tǒng)GeneScape。為了有效地抽樣表達(dá)，特意制作片段模式以了解特定基因的子序列的發(fā)生和冗余程度。他在酵母差異基因表達(dá)的大規(guī)模研究中對(duì)該技術(shù)的性能進(jìn)行了驗(yàn)證，并論述了技術(shù)在基因的表達(dá)、生物學(xué)功能以及疾病的基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用。

　　二、基因的功能分析

　　Overton(University of Pennsylvania School of Medicine,Philadelphia,PA,USA)論述了人類基因組計(jì)劃的下一階段的任務(wù)——基因組水平的基因功能分析。這一階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的分析、管理和可視性將毫無(wú)疑問地比第一階段更為復(fù)雜。他介紹了一種用于脊椎動(dòng)物造血系統(tǒng)紅系發(fā)生的功能分析的原型系統(tǒng)E-poDB，它包括了用于集成數(shù)據(jù)資源的Kleisli系統(tǒng)和建立internet或intranet上視覺化工具的bioWidget圖形用戶界面。EpoDB有可能指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)不可能用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法得到的紅系發(fā)育的新的藥物靶，制藥業(yè)所感興趣的是全新的藥物靶，EpoDB提供了這樣一個(gè)機(jī)會(huì)，這可能是它最令人激動(dòng)的地方。

　　Sali(Rockefeller university,New York,NY,USA)討論了同源蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模建。比較蛋白質(zhì)模建(comparative protein modeling)也稱為同源模建(homology modeling)，即利用實(shí)驗(yàn)確定的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)為模式(模型)來(lái)預(yù)測(cè)另一種具有相似氨基酸序列的蛋白質(zhì)(靶)的構(gòu)象。此方法現(xiàn)在已經(jīng)具有了足夠的精確性，并且被認(rèn)為效果良好，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)序列的一個(gè)微小變化通常僅僅導(dǎo)致其三維結(jié)構(gòu)的細(xì)微改變。

　　Babbitt(University of California,San Francisco,CA,USA)討論了通過數(shù)據(jù)庫(kù)搜索來(lái)識(shí)別遠(yuǎn)緣蛋白質(zhì)的方法。對(duì)蛋白質(zhì)超家族的結(jié)構(gòu)和功能的相互依賴性的理解，要求了解自然所塑造的一個(gè)特定結(jié)構(gòu)模板的隱含限制。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的最有趣的關(guān)系經(jīng)常在分歧的序列中得以表現(xiàn)，因而區(qū)分得分低(low-scoring)但生物學(xué)關(guān)系顯著的序列與得分高而生物學(xué)關(guān)系較不顯著的序列 是重要的。Babbit證明了通過使用BLAST檢索，可以在數(shù)據(jù)庫(kù)搜索所得的低得分區(qū)識(shí)別遠(yuǎn)緣關(guān)系(distant relationship)。Levitt(Stanford univeersity,Palo Alto,CA,USA)討論了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)和一種僅從序列數(shù)據(jù)對(duì)功能自動(dòng)模建的方法。基因功能取決于基因編碼的蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)，但數(shù)據(jù)庫(kù)中蛋白質(zhì)序列的數(shù)目每18個(gè)月翻一番。為了確定這些序列的功能，結(jié)構(gòu)必須確定。同源模建和從頭折疊(ab initio folding)方法是兩種現(xiàn)有的互為補(bǔ)充的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方法;同源模建是通過片段匹配(segment matching)來(lái)完成的，計(jì)算機(jī)程棄SegMod就是基于同源模建方法的。

　　三、新的數(shù)據(jù)工具

　　Letovsky(Johns hopkins University,Baltimore,MD,USA)介紹了GDB數(shù)據(jù)庫(kù)，它由每條人類染色體的許多不同圖譜組成，包括細(xì)胞遺傳學(xué)、遺傳學(xué)、放射雜交和序列標(biāo)簽位點(diǎn)(STS)的內(nèi)容，以及由不同研究者用同種方法得到的圖譜。就位置查詢而言，如果不論其類型(type)和來(lái)源(source)，或者是否它們正好包含用以批定感興趣的區(qū)域的標(biāo)志(markers)，能夠搜索所有圖譜是有用的。為此目的，該數(shù)據(jù)庫(kù)使用了一種公用坐標(biāo)系統(tǒng)(common coordinate system)來(lái)排列這些圖譜。數(shù)據(jù)庫(kù)還提供了一張高分辨率的和與其他圖譜共享許多標(biāo)志的圖譜作為標(biāo)準(zhǔn)。共享標(biāo)志的標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)性容許同等于所有其它圖譜的標(biāo)準(zhǔn)圖譜的分配。

　　Markowitz(Lawrence berkeley Laboratory,Berkeley,CA,USA)討論了分布式數(shù)據(jù)庫(kù)與局部管理的關(guān)系，以及用基于工具的方法開發(fā)分子生物學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)(MDBs)的問題。許多方案當(dāng)前正在促進(jìn)搜索多種不同來(lái)源MDBs的數(shù)據(jù)，包括建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù);這要求對(duì)各種MDBs的組合有一種全局觀，并從成員MDBs中裝填數(shù)據(jù)入中心數(shù)據(jù)庫(kù)。這些方案的主要問題是開發(fā)整體視圖(global views)，構(gòu)建巨大的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)并使集成的數(shù)據(jù)庫(kù)與不斷發(fā)展中的成員MDBs同步化的復(fù)雜性。Markowitz還討論了對(duì)象協(xié)議模型(object protocol model,OPM)，并介紹了支持以下用途的工具：建立用于文本文件或者關(guān)系MDBs的OPM視圖;將MDBs作成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)目錄，提供MDB名稱、定位、主題、獲取信息和MDB間鏈接等信息;說明、處理和解釋多數(shù)據(jù)庫(kù)查詢。Karp(SRI international,Menlo Park,CA,USA)解釋了Ocelot,一種能滿足管理生物學(xué)信息需求的面向?qū)ο笾R(shí)陳述系統(tǒng)(一種面向?qū)ο笙到y(tǒng)的人工智能版)。Ocelot支持略圖展開(schema evolution)并采用一種新的最優(yōu)化并行控制機(jī)制(同時(shí)進(jìn)行多項(xiàng)訪問數(shù)據(jù)的過程)，其略圖驅(qū)動(dòng)圖形編輯器提供了交互式瀏覽和編輯功能，其注釋系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)者之間的結(jié)構(gòu)通訊。

　　Riley(Marine biological Laboratory,Woods Hole,MA,USA)在討論大腸桿菌蛋白質(zhì)的功能同時(shí)，特別提到了GPEC數(shù)據(jù)庫(kù)，它包括了由實(shí)驗(yàn)確定的所有E.coli基因的功能的信息。該數(shù)據(jù)庫(kù)中最大比例的蛋白質(zhì)是酶，其次則為轉(zhuǎn)運(yùn)和調(diào)控蛋白。

　　Candlin(PE applied Biosystems,Foster City,CA,USA)介紹了一種新的存儲(chǔ)直接來(lái)自ABⅠPrism dNA測(cè)序儀的數(shù)據(jù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)BioLIMS。該系統(tǒng)可以與其它測(cè)序儀的數(shù)據(jù)集成，并可方便地與其它軟件包自動(dòng)調(diào)用，為測(cè)序儀與序列數(shù)據(jù)的集成提供了一種開放的、可擴(kuò)展的生物信息學(xué)平臺(tái)。

　　Glynais(NetGenics,Cleveland,OH,USA)認(rèn)為生物信息學(xué)中最關(guān)鍵的問題之一是軟件工具和數(shù)據(jù)庫(kù)缺乏靈活性。但是，軟件技術(shù)的發(fā)展已得到了其它領(lǐng)域如金融業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的借鑒，可以使來(lái)自不同軟件商的運(yùn)行于各種硬件系統(tǒng)的軟件共同工作。這種系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是CORBA，一種由250多個(gè)主要軟件和硬件公司共同合作開發(fā)的軟件體系。聯(lián)合使 用CORBA和Java可以開發(fā)各種通過一個(gè)公用用戶界面訪問任何種類的數(shù)據(jù)或軟件工具的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件，也包括生物信息學(xué)應(yīng)用軟件。Overton不同意Glynias的這種想法，他強(qiáng)調(diào)說CORBA僅對(duì)軟件集成有用，不兼容的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件可能是計(jì)算生物